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TPE : LE TRAITEMENT DE L'EAU - Problématique: Comment obtient on une eau potable?

Publié le 20/08/2012

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Lors de notre expérience nous avons effectué l'étape de coagulation, nous avons alors utilisé du chlorure ferrique comme coagulant et on y a ajouté de l'eau de chaux afin de garder un PH optimal pour la coagulation située entre 5 et 7, on a alors observé un éclaircissement de l'eau et des amas de couleur marron se déposer au fond. En contact de l'eau, le chlorure ferrique libère des cations Fe3+; ce sont eux qui vont se placer autour des particules colloïdales pour former des amas. Dans notre expérience nous n'avons pas utilisé de floculant car nous avons un petit bac de décantation.      avant après    Après cette étape on utilise un filtre de sable fin afin de ne pas laisser passer de flocs .    2) Le charbon actif    a) Le principe    Le charbon actif est très utilisé dans le traitement de l'eau, il est composé à 90% de carbone. Il est fabriqué avec des matières organiques, le plus souvent ce sont des coques de noix de coco, elles sont carbonisées à une température de 600°C , puis elles suivent plusieurs traitements afin d'augmenter leur porosité qui est à la base de l'utilité du charbon actif. En effet deux grammes de charbon actif a la même superficie qu'un terrain de football. Le charbon actif est donc formé de nombreux pores, ces pores sont classés en trois catégories: les macropores de plus de 50 nm de largeur, les mésopores de 50 a 2nm et les micropores de moins de 2nm. Ces pores sont reliés entre eux par des canaux tel une éponge. 

« Max 10Cadmium (Cd2+) en µg/LMax 5Chrome soluble (Cr) en µg/LMax 50Cyanure (Cn-) en mg/LMax 0.05Mercure (Hg) en µg/LMax 1Nickel (Ni) en µg/LMax 50Phosphore (P) en mg/LMax 5Plomb (5Pb) en µg/LMax 50 d) les normes impliquant les pesticides ou les produits apparentés.e) celles qui concernent les substances indésirables nocives à court terme (..).f) ou encore les normes qui touchent les virus et les bactéries présents dans l'eau. En effet de nombreux microorganismes circulent dans l'eau sous forme non dissoute et constituent des organismes vivants.

Les microorganismes pathogènes de l'eauont un nombre de propriétés qui les distinguent des contaminants chimiques.

Ces microorganismes sont séparés en trois classes :a) Les virus : ce sont des organismes inactifs jusqu'au contact avec les cellules vivantes d'un hôte.

La particule virale est consistuée de matériel génétique (ARN ouADN) et d'une enveloppe de protéine.

Lorsqu'elle arrive dans l'organisme, c'est sous cette forme qu'elle entre dans la cellule et qu'elle s'enroule autour du noyau.

Levirus au contact de la cellule se développe grâce aux enzymes de son hôte et de ses ribosomes.

Ainsi la cellule ne pouvant supporter la présence de cet organisme,finie par être détruite.

Contrairement aux bactéries et aux parasites protozoaires, les virus ne sont pas naturellement présent dans le corps humain.

Ils sortent du corpshumain par les sécrétions (excrément, urine, salive) et peuvent contaminer d'autres personnes par le biais de l'eau.

Pour éliminer ces organismes qui peuvent passer àtravers les filtres, il faut complètement désinfecter l'eau.

Le degré d'infection d'une personne dépendra ainsi de la résistance de la personne infectée, de la persistancede l'organisme ainsi que du type de ce dernier.

Les enfants et les personnes âgées ayant un système immunitaire plus faibles, elles sont donc les plus touchées par cesinfections dues à l'eau.b) Les bactéries : ce sont des êtres unicellulaire dits procaryote (dépourvus de systèmes membranaires).

Ces microorganismes se propagent dans l'eau grâce aux fècesde l'homme et du bétail.

En effet, une seule goutte de fèces peut contenir des millions de bactéries d'E.Coli de kystes Giardia ou encore de spores de toutes sorte quiune fois dans l'organisme se répandent à partir de l'intestin jusque dans le foie (et le reste du corps ?).

Néanmoins les microorganismes ne proviennent pas seulementdes fèces.

C'est le cas de la Legionella qui prolifère dans les eaux stagnantes.

Les hôpitaux ont quelque fois subis des crises dues à cette bactérie car l'installation desalle de bain individuelle a rendu difficile l'entretien des canalisations et les robinets d'eau chaude n'étant que très rarement utilisés, l'eau se met à stagner et laLegionella se développe se répandant ainsi dans les organismes très souvent affaiblis des patients. Bactérie Legionella c)Les parasites protozoaires : ce sont tout comme les bactéries des organismes eucaryotes.

Ils se nourrissent d'aliments solides tels que des algues ou des bactériesprésentes chez les métabolismes multicellulaires comme les animaux ou les hommes.

Ils existent de nombreux types de parasites protozoaires tels que le kyste deGiardia ou encore l'oocyste de Cryptospiridium1 présents dans l'eau suite à une pollution due aux fèces.

Ceux-ci résistent à la désinfection au chlore mais peuventêtre éliminés grâce à une filtration.Les stations de traitement des eaux sont donc munies de nombreux procédés visant à éviter ces infections et à délivrer une eau respectant les normes chimiques etorganoleptiques à la population. Schéma de différentes formes de virus. II/Les différentes étapes du traitement de l'eau1) La Clarification (expérience) et l'étape du charbon actif- le dégrillage et la décantation- le charbon actifFiltration biologique sur charbon actifSur ces filtres se développe une importante biomasse qui élimine par voie biologique une grande partie du carbone organique dissous sous forme de gaz carbonique.A l'issue de cette étape, l'eau offre une excellente qualité et une parfaite stabilité biologique. c) L expérienceNotre expérience est une réplique réduite d'une station de traitement de l'eau.

On y retrouve les étapes de floculation et de dégrillage. Lors de notre expérience nous avons effectué l'étape de coagulation, nous avons alors utilisé du chlorure ferrique comme coagulant et on y a ajouté de l'eau de chauxafin de garder un ph optimal situé entre 5 et 7 pour la coagulation.

On a alors observé un éclaircissement de l'eau et des amas de couleur marron se déposer au fond.Au contact de l'eau le chlorure ferrique libère des cations Fe3+ ce sont eux qui vont se placer autour des particules colloïdales pour former des amas.

Dans notreexpérience nous n'avons pas utilisé de floculant car nous avions un petit bac de décantation. Pour l'étape du charbon actif, nous avons placé dans l'un des baque un système de pompe en circuit fermé qui passe par un sachet en tissu remplit de charbon actif.

Cesystème permet d'obtenir un résultat plus rapidement car l'eau est forcée d'être un plus grand nombre de fois en contact avec le charbon actif et donc les moléculescensées être absorbées par le charbon actif seront absorbées plus rapidement.

Avant cette étape l'eau était très claire cependant elle dégageait encore une odeur.

Aubout de plusieurs minutes dans le baque avec le charbon actif l'eau n'avait plus aucune odeur, le charbon actif a donc absorbé les molécules odorantes responsables del'odeur.A la fin de notre expérience nous obtenons une eau claire et sans odeur qui pourra être consommée si elle subie les dernières étapes de son traitement, à savoir les. »

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